محقق جیمز وب نشان می دهد که چگونه جهان اولیه را بررسی خواهد کرد

هنگامی که تلسکوپ فضایی جیمز وب در تابستان امسال عملیات علمی خود را آغاز کند، قدرتمندترین تلسکوپ فضایی جهان خواهد بود و راه های جدیدی را برای تحقیقات نجومی باز خواهد کرد. یکی از محققانی که با جیمز وب کار خواهد کرد، ماسیمو استیاولی، رئیس دفتر ماموریت وب در مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی، اطلاعات بیشتری در مورد چگونگی نگاه وب به گذشته در برخی از اولین ستاره ها و کهکشان ها به اشتراک گذاشته است.

از آنجایی که نور برای سفر به زمان نیاز دارد، هر چه از زمین دورتر نگاه کنیم، پیشرفت جهان را زودتر می بینیم. وب می تواند کهکشان های دورتر را بیش از هر زمان دیگری ببیند و به محققان این امکان را می دهد تا نگاهی اجمالی به مراحل اولیه کیهان داشته باشند. با نگاهی به ترکیب این ستارگان و کهکشان‌های بسیار اولیه، محققان می‌توانند ایده‌ای از آنچه در چند دقیقه پس از انفجار بزرگ در حال رخ دادن بود به دست آورند.

استیاولی، همانطور که در وبلاگ ناسا به اشتراک گذاشته شده است، گفت: "ترکیب شیمیایی جهان اولیه، درست پس از انفجار بزرگ، محصول فرآیندهای هسته ای است که در چند دقیقه ابتدایی وجود جهان رخ داده است." "این فرآیندها به عنوان "نوکلئوسنتز اولیه" شناخته می شوند. یکی از پیش‌بینی‌های این مدل این است که ترکیب شیمیایی جهان اولیه عمدتاً هیدروژن و هلیوم است. فقط آثاری از عناصر سنگین تر وجود داشت که بعداً در ستاره ها شکل گرفتند. این پیش‌بینی‌ها با مشاهدات سازگار هستند و در واقع یکی از شواهد کلیدی هستند که مدل انفجار بزرگ را پشتیبانی می‌کنند.»

وب نمونه هایی از این ستارگان بسیار قدیمی را جستجو خواهد کرد تا ببیند آیا آنها از نظریه های فعلی درباره انفجار بزرگ پشتیبانی می کنند یا خیر. استیاولی گفت: «قدیمی‌ترین ستارگان از موادی با این ترکیب اولیه تشکیل شده‌اند. یافتن این ستارگان، که معمولاً به آنها «ستارگان اول» یا «ستاره‌های جمعیت III» می‌گویند، تأیید مهمی از مدل کیهانی ما است و در دسترس تلسکوپ فضایی جیمز وب است. وب ممکن است از آغاز جهان نتواند ستاره های منفرد را تشخیص دهد، اما می تواند برخی از اولین کهکشان های حاوی این ستاره ها را شناسایی کند.

پروژه استیاولی این است که با استفاده از وب به یکی از دورترین کهکشان های کشف شده تا به امروز به نام MACS1149-JD1 نگاه کند. این تیم با استفاده از ابزاری به نام طیف‌نگار، اندازه‌گیری خواهد کرد که چه مقدار از کهکشان از عناصر سنگین‌تر تشکیل شده است، بنابراین می‌توانند تأیید کنند که آیا این کهکشان از این ستاره‌های بسیار اولیه تشکیل شده است یا خیر. این پروژه بخشی از اولین سال عملیات علمی وب خواهد بود.